农田土壤重金属污染及植物修复技术

农田土壤重金属污染及植物修复技术内容摘要：

重金属离子作用，形成溶解性的重金属离子或金属络合物，从提取液中回收重金属离子，并循环利用提取液的技术。 应用 EDTA 络合去除土壤中的 Cu、 Ni、 Cd、 Zn， 、 EDTA 能去除初始浓度为 100~3001mol/千克重金属的 80%。 这两种技术的运用要慎重，特别注意防止二次污染 [9]。 提高土壤 pH 例如 Cd 的活性通常受土壤酸碱性的影响很大，一方面随着 pH 升高，可增加土壤表面负电荷对 Cd2 + 吸附；另一方面则由于是生成 CdCO3 沉淀，使其活性逐渐降低。 Naidu 在 Cd 污染的土壤上施用碱性物质如石灰，一般每公顷土壤施用 750kg石灰，使土壤重金属有效态含量降低 15 %左右，从而使酸性土壤可被植物利用的 Cd 的活性降低，对减少 Cd 被作物吸收具有一定的作用 [10]。 在发育于不同母质的旱地黄筋泥、水田黄筋泥、旱地红砂土、水田红砂土上施加石灰，有效态 Cd 明显减 少 [11]。 因此，在被镉污染的土壤上施用石灰是降低植物吸收镉有效措施之一。 增施有机肥 有机肥不仅可以改善土壤的理化性状、增加土壤的肥力，而且可以影响重金属在土壤中的形态及植物对其的吸收。 向 Cd 污染土壤中加入有机肥，由于有机肥中大量的官能团和较大比表面积的存在，可促进土壤中的重金属离子与其形成重金属有机络合物，增加土壤对重金属的吸附能力，提高土壤对重金属的缓冲性，从而减少植物对其的吸收，阻碍它进入食物链 [12]。 因此，在 Cd 污染土壤中施加有机肥是一种十分有效的治理方法。 但利用有机肥 改良 Cd 污染土壤存在一定的风险，主要是由于有机肥在矿化过程中分解出的低分子量的有机酸和腐殖酸组分对土壤中的 Cd 起到了活化作用，关键取决于腐殖酸组分和土壤环境条件，如果能够系统地研究不同 pH 、 Eh 、质地等土壤条件下， 腐殖酸组分对 Cd 的移动性和生物有效性的影响，合理施用有机肥就可以一方面对农田 Cd污染起到了净化的作用，另一方面也克服了传统治理方法中既需消耗大量资金，又造成营养元素流失、二次污染等问题 [13]不适于大面积污染的治理。 3 植物修复技术 生物治理法作为一种新兴的高科技方法为大规 模、低成本治理重金属污染带来了希望，农田中，主要是利用植物对重金属污染进行修复，利用生物削减、净化土壤中的重金属或降低重金属毒性。 由于该方法效果好，易于操作，日益受到人们的重视，成为污染土壤修复研究的热点。 植物修复技术 (Phytoremediation)是指将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上，而该种植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，将植物收获并进行妥善处理 (如灰化回收 )后即可将该种重金属移出土体，达到污染治理与生态修复的目的 [14]。 根据其作用过程和机理，修复方式包括植物提取、植 物转化、植物挥发、植物固定等 4 种 [15]。 其中最有前景的是植物萃取， 亦即通。